Zu Besuch bei Europas Energieforschern

13 04 2012

SENDUNG: Europa-Journal, Freitag, 13. April 2012, 18:20 Uhr, Ö1

Im Kampf gegen den Klimawandel will die EU bis zum Jahr 2020 ihre Treibgasemissionen um 20 Prozent gesenkt haben, 20 Prozent der Energie soll aus erneuerbaren Quellen kommen und insgesamt soll um 20 Prozent weniger Energie verbraucht werden. Bis zum Jahr 2050 will Europa dann weitgehend unabhängig sein vom Erdöl und 80-95 Prozent seiner CO2-Emissionen eingespart haben. Wie das in der Praxis funktionieren soll und welche neuen Technologien stattdessen zum Einsatz kommen könnten, darüber machen sich die Wissenschafter vom Institute for Energy and Transport (IET) im niederländischen Petten Gedanken. Es ist eines von sieben interdisziplinären Forschungszentren der EU-Kommission. Dort untersuchen Experten, was technisch machbar ist und rechnen den europäischen Politikern vor, was das Ganze kosten würde.

In der Umweltkammer

Darren McGarry, der Pressesprecher des EU-Instituts für Energie und Transport (IET) führt durch die Testanlagen. In der sogenannten „Environmental Chamber“ werden Brennstoffzellen für Wasserstofffahrzeuge getestet. Sie werden zum Beispiel auf einen Tisch gelegt, der sie durchrüttelt. „So können wir einen Traktor oder eine deutsche Autobahn simulieren“, erklärt McGarry. Außerdem kann man in der Kammer verschiedene Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten einstellen.

Laut Transport White Paper der EU-Kommission, sollen bis zum Jahr 2050 keine Benzin- und Dieselfahrzeuge mehr in Europas Städten unterwegs sein. Die Zukunft gehört Elektro- und Wasserstoffautos. Hier am IET wird sichergestellt, dass diese sowohl im skandinavischen Winter, wie auch im griechischen Sommer funktionieren. „Wasserstoff ist das leichteste chemische Element. Es hat die höchste Energiedichte in Bezug auf Masse, aber die geringste beim Volumen“, erklärt Marc Steen, Leiter der Abteilung für Saubere Energien am IET. Damit man mit einem Wasserstoffauto längere Strecken zurücklegen kann, muss der Wasserstoff komprimiert werden. „Denn Sie wollen ja nicht, dass im Auto nur eine Person sitzen kann, weil der Rest aus Tank besteht“, so Steen.

Ein-Personen-Auto mit Riesentank?
Auch hier wird getestet, wie man Wasserstoff schnell komprimieren kann, ohne dabei den Tank zu überhitzen, denn das wäre nicht ungefährlich. Getestet wird im explosionssicheren Bunker. Derzeit gibt es nur vereinzelte Prototypen von Wasserstoffautos und weltweit nur etwa 200 Wasserstofftankstellen. Doch das solle sich in mittlerer Zukunft ändern. Bereits ab 2014 wollen einige Autohersteller, darunter Daimler, Toyota und Hyundai die ersten Wasserstoffautos auf den Markt bringen.

Gegenüber Elektroautos haben sie den Vorteil, dass man damit wesentlich längere Strecken zurücklegen kann. Und doch ist das Rennen noch nicht gemacht, wer von beiden sich durchsetzen wird. Sowohl Elektro- wie auch Wasserstoffautos verursachen weder Lärm, noch klimaschädliche Abgase. Doch wie sauber diese Fahrzeugtypen tatsächlich sind, hängt im Endeffekt davon ab, womit der Wasserstoff bzw. der Strom erzeugt wird, erklärt Marc Steen. Denn derzeit wird industrieller Wasserstoff unter anderem aus Erdgas hergestellt.

Keine Nahrungsmittel in den Tank
Elektro- und Wasserstoff eigne sich gut für den urbanen Personenverkehr, sagt Steen. Schwieriger sei es, fossile Treibstoffe bei LKW, Flug- und Schiffsverkehr zu ersetzen. Da werde man um Agrotreibstoffe nicht herumkommen. Doch diese sind äußerst umstritten. Die tatsächlichen CO2-Einsparungen seien äußerst gering, sagen Kritiker und außerdem stünden die Agrotreibstoffe in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Auch Marc Steen hält das für problematisch: „Wenn wir von Energiegewinnung durch Biomasse sprechen, muss klar sein: Nahrungsmittel haben Vorrang. Wir sollten Zuckerrohr oder Mais nicht direkt zu Treibstoff oder Wärme verarbeiten.“

Seiner Meinung nach solle sich die Forschung auf die Weiterentwicklung von Agrotreibstoffen der zweiten und dritten Generation konzentrieren, wo nicht die Pflanze selbst, sondern nur die Rückstände, beispielsweise der Zuckerproduktion, verwendet werden. „Aber wir sollten definitv keine Nahrungsmittel für Menschen oder Tiere direkt in Energie verwandeln. Das ist nicht nur eine Frage der Effizienz sondern auch eine von Nachhaltigkeit und Gerechtigkeit. Wir sind schließlich heute schon sieben Milliarden Menschen auf diesem Planeten. Und alle müssen ernährt werden.“

Gegenüber Elektro- und Wasserstofffahrzeugen haben Agrotreibstoffe den Vorteil, das dafür bereits Infrastruktur vorhanden ist. Denn Ladestationen für Elektroautos und Wasserstofftankstellen müssen erst gebaut werden. Und das kostet.

Atomstrom als grüne Technologie?
Welche Technologien in welchem Ausmaß gefördert werden, sprich: wo am meisten Geld in Forschung, Entwicklung und Infrastruktur gesteckt wird, das entscheiden Politiker. Um ihnen eine Entscheidungsgrundlage zu geben, hat das Institut für Energie und Transport eine Technology Map erstellt. Sie beschreibt etwa 20 erneuerbare Energiequellen: Wie weit ist die technische Entwicklung? Wie wird das Zukunfts-Potential bewertet? Zum Beispiel von Wasserstoff, Wind- und Solarenergie oder von Agrotreibstoffen. Im Portfolio enthalten ist aber auch Atomstrom.

Auf meine Frage, ob denn Atomstrom tatsächlich als grüne und nachhaltige Energiequelle betrachtet wird, lächelt Vanguelis Tzimas, der verantwortliche Koordinator der Technology Map, denn er weiß: die Österreicher sind da besonders empfindlich. „Nuklear-Energie ist eine von mehreren Optionen“, erklärt er diplomatisch, „und das müssen die Mitgliedsstaaten für ihr jeweiliges Land entscheiden.“ Natürlich habe Fukushima die öffentliche Meinung in vielen Ländern verändert. Und doch werde Atomkraft in einigen europäischen Ländern auch weiterhin eine wichtige Rolle spielen, ist Tzimas überzeugt.

Am Gelände des niederländischen Forschungs-Instituts Petten steht auch ein Atomreaktor. Rein zu Forschungszwecken. Zahlreiche Wissenschafter – der Großteil aus Osteuropa – machen sich hier Gedanken über Sicherheit und Effizienz von Atomenergie. Rund um den Reaktor gelten strenge Sicherheitsmaßnahmen. Wollen die Mitarbeiter von ihren Bürogebäuden über das Gelände zur Kantine, müssen sie Sicherheitsschranken überqueren, sich ausweisen und die Autos werden mit Metalldetektoren untersucht.

Abhängig von „Schurkenstaaten“?
Die schlechte Nachricht, so Tzimas: die politisch korrekte Energie, also eine, die überhaupt keine Schattenseiten hat, die gibt es nicht. Für Wind und Solarenergie beispielsweise benötigt man seltene Metalle. Und 95 Prozent dieser Metalle werden in China produziert. Für manche dieser Rohstoffe haben die Chinesen bereits ein Exportverbot erlassen – und die USA haben im Jänner Klage vor der WTO eingereicht. Auch die EU ist besorgt.

Das Institute for Energy and Transport hat in einer Studie 14 seltene Metalle identifziert, die für grüne Technologien benötigt werden: bei 5 davon ist die Versorgungslage kritisch. Seltene Metalle aus China, Erdöl aus dem Iran, Erdgas aus Russland. Die europäische Energieversorgung ist abhängig von Ländern mit teils instabiler politischer Situation. Mit Lösungsstrategien dafür beschäftigt sich die Abteilung für Energiesicherheit, erklärt deren Leiter Marcelo Masera: „Energiesicherheit ist zunächst eine technische Frage. Denn wir brauchen ein verlässliches System in Europa, um Energie zu erzeugen, zu transportieren und an die Haushalte zu verteilen. Aber es ist auch eine politische Angelegenheit.“

Aufgabe der Joint Research Centres ist es unter anderem, die Interessen unterschiedlicher Generaldirektionen der EU unter einen Hut zu bringen. Denn nicht immer ist das, was DG Wirtschaft oder DG Handel wollen, dasselbe, was DG Umwelt möchte. Im Falle der Abteilung für Energiesicherheit des IET ist es eine ganze Reihe an Generaldirektionen, mit denen sie zusammenarbeiten: Environment, Justice, Freedom and Security, External Relations sowie Energy and Transport. Damit es nie wieder zu Engpässen bei Erdgaslieferungen kommen kann, wenn die Ukraine und Russland sich streiten, wurden sämtliche Nationalstaaten aufgefordert, bis zu Beginn dieses Jahres Notfallpläne zu erarbeiten. Das IET ist gerade dabei, diese zu vergleichen, um ein gesamteuropäisches Bild zu erhalten.

Intelligente Netze am Horizont
„Weiteres müssen wir darauf achten, unsere Energie-Infrastruktur zu schützen. Sei es vor Naturkatastrophen oder Terroranschlägen“, erklärt Marcelo Masera, „wir müssen sie physisch schützen, aber auch vor Cyberattacken.“ Und gerade letzteres ist eine steigende Gefahr. Das europäische Energienetz ist eng miteinander verbunden. „Es ist die größte Maschine, die Menschen je erfunden haben“, sagt Masera. Und diese Maschine soll in Zukunft intelligent werden. Europa arbeitet an der Entwicklung sogenannter Smart Grids und dabei spielen Informations- und Kommunikationstechnologie eine ganz neue Rolle. Das IET hat in einer Studie sämtliche Smart Grid Projekte innerhalb der EU erfasst.

Die Zukunftsvision: Verbraucher kaufen dann nicht nur Strom, sondern speisen über Solarzellen in das öffentliche Stromnetz ein. Zwischen Produzenten und Verbrauchern werden Informationen übertragen: Wo wird gerade Energie benötigt? Wo ist welche gespeichert. Denn derzeit gehe viel erneuerbare Energie verloren, weil es an Speichertechnologien und Informationen mangelt. „Ein intelligentes Stromnetz ist kein Objekt, sondern ein Paradigma“, sagt Masera, „wir können es bereits am Horizont erkennen, das Netzwerk der Zukunft.“ Wann das alles Realität werde, das sei die Eine-Million-Euro-Frage, sagt Marcelo Masera. Denn das sei weniger eine Frage der technischen Umsetzbarkeit, als vielmehr eine Frage des Geldes.

DL

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